Tóm tắt nhanh
- Google chuẩn bị phóng vệ tinh nguyên mẫu MVP mang theo 4 chip AI TPU Trillium lên quỹ đạo tầm thấp Trái Đất vào ngày 01/10/2026.
- Nhiệm vụ sử dụng tên lửa Falcon 9 của SpaceX trong chuyến bay chia sẻ tải trọng Transporter-18, phối hợp cùng công ty vệ tinh Planet Labs.
- Thử nghiệm nhằm đánh giá khả năng đặt trung tâm dữ liệu AI ngoài không gian để tận dụng nguồn năng lượng mặt trời dồi dào, giải quyết bài toán tiêu thụ điện trên mặt đất.
- Thách thức kỹ thuật lớn nhất nằm ở khả năng tản nhiệt trong môi trường chân không, khiến chip chỉ có thể chạy khoảng 15 phút mỗi lượt trước khi cần làm mát.
Thử nghiệm đưa 4 chip TPU Trillium lên quỹ đạo bằng tên lửa Falcon 9
Google vừa công bố kế hoạch đưa vệ tinh thử nghiệm đầu tiên mang tên MVP lên quỹ đạo tầm thấp Trái Đất (LEO) vào ngày 01/10/2026. Đây là bước đi cụ thể đầu tiên trong khuôn khổ Project Suncatcher, chương trình nghiên cứu dài hạn do Google khởi xướng nhằm tìm hiểu tính khả thi của việc vận hành hạ tầng tính toán trí tuệ nhân tạo ngoài không gian.
Vệ tinh MVP có kích thước tương đương một chiếc tủ lạnh gia đình, bên trong tích hợp 4 bộ xử lý chuyên dụng Tensor Processing Unit (TPU) thế hệ Trillium tùy chỉnh của Google. Thiết bị sẽ được phóng lên quỹ đạo nhờ tên lửa đẩy Falcon 9 của SpaceX, thuộc khuôn khổ nhiệm vụ chia sẻ tải trọng thương mại Transporter-18.
Thay vì chế tạo phần cứng vệ tinh hoàn toàn mới từ đầu, Google chọn giải pháp hợp tác với Planet Labs bằng cách tích hợp trực tiếp cụm chip TPU vào khung vệ tinh sẵn có của đối tác này. Lựa chọn hợp tác giúp Google đẩy nhanh tiến độ thử nghiệm thực tế lên trước một năm so với mốc dự kiến ban đầu vào năm 2027.
Lợi thế năng lượng mặt trời và bài toán tản nhiệt trong môi trường chân không
Lý do cốt lõi thôi thúc Google đưa hạ tầng máy học lên không gian xuất phát từ nhu cầu điện năng khổng lồ của các mô hình AI hiện nay. Trên quỹ đạo tầm thấp của Trái Đất, các tấm pin quang điện có thể thu nhận ánh sáng mặt trời gần như liên tục mà không bị khí quyển hay chu kỳ thời tiết cản trở. Nhờ đó, chúng tạo ra lượng điện năng cao gấp 8 lần so với cùng diện tích pin đặt trên bề mặt Trái Đất.
Dù vậy, đưa phần cứng tính toán lên quỹ đạo đòi hỏi vượt qua nhiều thử thách cơ học và vật lý khắc nghiệt. Trong khoảng 10 phút đầu của quá trình phóng tên lửa, toàn bộ khung tàu phải chịu gia tốc và rung chấn gấp 10 lần trọng lực thông thường (10g), trong khi các linh kiện bán dẫn bên trong chịu tải trọng va đập dao động từ 50 đến 100g. Theo Travis Beals, Giám đốc cấp cao mảng Paradigms of Intelligence tại Google, đội ngũ kỹ sư đã tiến hành rung lắc vệ tinh trên cả 3 trục mô phỏng rung chấn thực tế và xác nhận linh kiện vẫn nguyên vẹn.
Về khả năng kháng bức xạ vũ trụ, chip TPU Trillium đã trải qua các bài kiểm tra gia tốc chùm proton tại Phòng thí nghiệm Hạt nhân Crocker thuộc Đại học California, Davis (UC Davis). Kết quả ghi nhận chip chịu được tổng liều bức xạ ion hóa vượt quá mức tích lũy trong một nhiệm vụ không gian kéo dài 5 năm.
Rào cản kỹ thuật khó khăn nhất hiện nay không phải bức xạ mà là nhiệt lượng. Không gian vũ trụ là môi trường chân không, hoàn toàn không có không khí để tản nhiệt đối lưu như các máy chủ đặt tại trung tâm dữ liệu mặt đất. Hệ thống làm mát của vệ tinh MVP buộc phải dựa vào vật liệu tiếp xúc nhiệt dẫn sang các ống dẫn nhiệt bằng nhôm, đồng và truyền ra các tấm tản nhiệt bức xạ hướng thẳng vào khoảng không. Do hiệu suất bức xạ nhiệt giới hạn, 4 chip TPU chỉ có thể chạy tính toán liên tục khoảng 15 phút, sau đó phải tạm dừng để hệ thống xả bớt nhiệt trước khi bắt đầu chu kỳ tính toán mới.
Mục tiêu cụm vệ tinh liên kết laser và tác động dài hạn đến dịch vụ đám mây
Vệ tinh MVP phóng vào ngày 01/10/2026 mới chỉ là bước thử nghiệm đơn lẻ nhằm kiểm chứng khả năng sống sót và vận hành của chip AI trong điều kiện không gian thực tế. Google cùng Planet Labs đã lên kế hoạch cho giai đoạn tiếp theo vào năm 2027, dự kiến phóng đồng thời hai vệ tinh để thử nghiệm liên lạc liên vệ tinh băng thông cao qua chùm tia laser tầm ngắn.
Nếu các thử nghiệm ban đầu đạt kết quả khả quan, kiến trúc vệ tinh tương lai của Google sẽ mang theo hàng chục chip TPU trên mỗi vệ tinh, bay theo cụm phối hợp để chia sẻ khối lượng tính toán máy học trực tiếp ngoài không gian.
Đây không phải là sản phẩm bán lẻ hay dịch vụ thương mại dành cho người tiêu dùng cuối. Tuy nhiên, nếu mô hình trung tâm dữ liệu quỹ đạo chứng minh được hiệu quả kinh tế và độ tin cậy vận hành, nó sẽ mở ra hướng đi mới giúp giảm tải áp lực năng lượng và nguồn nước làm mát cho các trung tâm dữ liệu trên mặt đất, đồng thời củng cố năng lực xử lý cho hạ tầng Google Cloud trong tương lai.
